光学式MOCAP动作捕捉的应用流程

导言：

所谓MOCAP即Motion capture，是一种动作捕捉技术，应用此技术，可以完成数据的收集、处理和管理，并向相关的三维软件和动作采集系统提供接口数据。使用的软件是EVa RT ，那么我们现在就来看看这套设备在实际应用中的流程。

第一步

下面这台是摄影机的集线器，在这个棚内的红外线摄影机总共有六台，这台集线器会以网络IP的方式去传送摄影机数据到计算机里，所以在软件接口里可以看到这几台摄影机都有它自己的IP。（图01、02）

图01

图02

在硬件都启动以后，打开EVa RT软件，第一件事情就是Setup，我们要做一些校正的动作，首先开启Show Volume可以看到摄影机交集出来的空间，也就是之后我们可以捕捉动作的空间范围。开启这个图示，可以实时让你调整摄影机，让可摄影范围尽量达到最大、最好。

如果按照官方说明书的示意图，六台摄影机的排列方式类似六芒星，这个步骤结束后，要做Calibration的第一个动作-Calibration Square，在可摄影范围摆设三个红外线反射球，让系统可以定义出平面。（图03、04）

图03

图04

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第二步

第一个步骤完成后，接着要做Calibration Wand的环节，这个环节需要手持一个只T形手把，顶端的杆子上有三颗点，中间跟两端的间距不同，也就是说这样可以辨识出这根棒子在空间中的绝对位置，这个步骤中我们要拿着这根棒子，在空间中尽可能的挥动，在所有可捕捉范围内取得足够的样本。（图05）

图05

在计算机上会看到如下图，六台摄影机会将各自扫到的画面实时呈现在屏幕上，此时也可以观察窗口，尽可能将取样比较少的空间刷满。（图06）

图06

第三步

这个步骤需要设定时间，时间长短跟正确率未必成正比，时间结束就会开始做计算，所以刷的时间长短可能因为场地跟摄影范围大小做调整，可以多刷几次，之后会弹出如下的窗口，会告诉你摄影机丢失了多少点。这一串刷动作简单来说是用棒子的取样，来计算误差参数，调整误差值以利于我们之后的捕捉，所以刷的时间和范围也会影响这串误差计算的动作。（图07）

图07

之后当然就是请演员穿衣服啦。（图08）

图08

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在这套系统中，装点的搭配有不同数量的组合，在这次的使用中总共用41点，这些反光点如上图所示，我们按照使用说明上的图来贴上这些点，如下图所示。（图09、10、11、12、13）

图09

图10

图11

图12

图13

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第四步

完成后，在屏幕内就可以开始捕捉演员身上的点，取任何一点计算机都会显示告诉你现在选取的这个点，是由哪几个摄影机定位而成，会建立出关连线示意。（图14）

图14

之后要照Tpose的照片，开闪光灯照演员摆T字形，拍正面反面，这动作可以让之后表演万一有丢点的状况发生时，快速对照照片检查亮点位置。（图15、16）

图15

图16

当然这个动作在计算机里也需要去抓取一个Frame的Tpose，让之后计算机判断这个动作来做star的参考。完成这个pose的捕捉以后，要对这些点建立Link，这个动作也是要按照说明书上的指定顺序来点取，完成后点与点之间会建立关连线，在屏幕上会略微看出一个人形。当然此时每个点也就会拥有自己的名字，之后就可以准备开始捕捉了。（图17）

图17

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为了捕捉的逼真度，可以尽量拿一些道具或代替物来辅助表演，原则上只要不是太频繁，大面积的遮蔽掉太多点都不会有问题，每一段捕捉前都会以确认Tpose来做起始，开始捕捉。（图18、19、20、21）

图18

图19

图20

图21

捕捉完所有的动作后，并不是就都大功告成，还要先做许多修复校正的动作，才好导入Motion Builder做后面的动作赋予环节，好的，MOCAP动作捕捉的大致流程就是这样，希望对大家能有所帮助。（图22）

图22